Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Горбунова, Вера Алексеевна.
Термохимическое получение и свойства экономичных полилантаноидных манганитных материалов Ln(La, Ce, Nd, Pr)xCayMnO3-типа с перовскитно-флюоритной структурой  = Thermochemical Preparation and Properties of Low-Cost Polylanthanide Manganite Materials of Ln(La, Ce, Nd, Pr)xCayMnO3-Type with Perovskite-Fluorite Structure / В. А. Горбунова, Л. М. Слепнева, А. В. Горбунов. – DOI 10.21122/2227-1031-2020-19-6-528-535 // Наука и техника / гл. ред. Борис Михайлович Хрусталев; учредитель Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2020. – Т.19 №6. – С. 528-535. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/82028. – На рус. яз.

Проведено физико-химическое исследование керамических материалов на основе манганитов смешанных редкоземельных элементов – La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 – электрохимического и каталитического назначения, изготовленных из нитратного сырья на базе полилантаноидного концентрата промышленного типа, соответствующего по соотношению редкоземельных элементов в нем типичной бастнезитовой руде. Для поликристаллических образцов полученных материалов выявлено формирование после спекания в воздухе при 1500 К однофазной или чаще двухфазной структуры, т. е. смеси кубических перовскитной фазы на основе низкоцериевого или дефектного в А-положении манганита и флюоритной фазы на основе СеО2 с его содержанием, меняющимся в пределах 54–98 %. Предложен механизм фазообразования, возможный при переходе к составам с повышенным содержанием церия при постоянной температуре спекания материалов. Установлено влияние химического состава и структуры данных материалов на их проводимость и плотность, достигаемые при спекании. Исследование электропроводности показало, что манганиты имеют полупроводниковый (р-типа) механизм переноса заряда в температурной области (300–1270) К. Максимальная проводимость в пределах диапазона (290–1270) К достигается в данной низкоцериевой системе бастнезитового типа для двухфазного материала с составом La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 при х = 0,6 и составляет 39 См/см при плотности керамического образца 50 % от теоретической. Замещенные по лантану манганитные материалы, такие как изученные авторами полилантаноидные, могут обеспечить снижение стоимости изготовления электрохимических и других устройств на их основе с учетом ценовой динамики на рынках редкоземельного сырья за последнее десятилетие.
A physical and chemical investigation of ceramic materials based on manganites of mixed rare earth ele ments – La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 – for electrochemical and catalytic applications has been carried out, and they were obtained from nitrate feedstock based on industrial-type polylanthanide concentrate, which corresponds to typical bastnaesite ore on the ratio of rare-earth elements in it. For polycrystalline samples of the obtained materials, the formation of single-phase structure or more often two-phase one has been identified after sintering in air at 1500 K, i. e., a the mixture of cubic perovskite phase based on low-cerium or A-site deficient manganite and a fluorite phase based on CeO2 with dioxide content of 54–98 %. A phase formation mechanism has been proposed, which is possible during the transition to compositions with rising cerium content at a constant sintering temperature of manganite materials. The effect of the chemical composition and structure of the materials on their conductivity and density, reached by the sintering, has been established in the paper. Investigation of electrical conductivity has shown that in the manganites the semi-conductive behavior/ charge transfer mechanism (p-type) is realized at the temperature range of (300–1270) K. The maximum conductivity within the range of (290–1270) K is achieved in this low-cerium bastnaesite-type system for a two-phase material with the composition La0,8-хLnхCa0,2Mn0,94Cr0,04Ni0,02O3 at x = 0.6 and is 39 S/cm at a density level of 50 % of the theoretical one for a ceramic sample. Manganite materials with lanthanum substitution, such as investigated polylanthanide-based ones, can provide a lower cost for fabrication of electrochemical and other devices based on them, taking into account the complex prices dynamics on the markets of rare-earth raw materials during the last decade.

544.33:549.521.61

общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2020г.
труды сотрудников БНТУ = Факультет горного дела и инженерной экологии : кафедра "Инженерная экология"
труды сотрудников БНТУ = Материаловедение. Сопротивление материалов (труды)
общий = МАНГАНИТЫ
общий = КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
общий = ТЕРМОХИМИЯ
общий = ДВУХФАЗНЫЕ СРЕДЫ
общий = ПЕРОВСКИТЫ
общий = ФАЗОВЫЙ СОСТАВ
общий = ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ
общий = ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ